Устройство для контактной шовной сварки

 

Использование: оборудование для контактной шовной сварки. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с кареткой, винтовой механизм ее перемещения с приводом, верхний электродный узел с роликовым электродом, механизм его прижатия. Устройство снабжено дополнительно индукционным датчиком шага сварного шва, управляющий элемент которого выполнен в виде диска с радиальными пазами по окружности, а управляемый элемент включен в электрическую цепь сварочного тока. Привод перемещения каретки выполнен в виде электродвигателя, его вал соединен через зубчатую передачу с винтовым механизмом. Управляющий элемент закреплен на выходном валу зубчатой передачи. На каретке шарнирно установлен Г-образный двуплечий рычаг. На одном колесе рычага закреплен роликовый электрод. Механизм прижатия роликового электрода выполнен в виде регулировочного винта, закрепленного на каретке и соединенного через пружину растяжения с другим концом рычага. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к разработке и эксплуатации оборудования для контактной шовной сварки.

Известна машина для контактной шовной сварки, содержащая корпус, сварочный трансформатор, сварочную каретку с приводом и установленным на ней нижним электродным узлом, верхний электродный узел, выполненный в виде ролика, жестко связанного с гибким токоподводом, привод усилия сжатия (а.с. СССР N 1623695, кл. B 23 K 11/06, 1991 г.). Недостатком машины является ее сложность.

Наиболее близким аналогом является машина для контактной сварки, содержащая привод вращения свариваемой детали, механизм давления, сварочную головку, одним концом шарнирно связанную с механизмом давления, при этом машина снабжена пневмоцилиндром и винтовым механизмом, а сварочная головка выполнена в виде по крайней мере двух взаимно неподвижных, электрически изолированных токоподводящих частей, причем на одном конце каждой из них установлены электроды со смещением, а другие концы соединены шарнирно с механизмом давления, который состоит из основания и узла подвески сварочной головки, установленного с возможностью перемещения относительно основания посредством пневмоцилиндра и винтового механизма, винт которого установлен соосно со штоком пневмоцилиндра и соединен с ним шарнирно с возможностью вращения вокруг собственной оси (а. с. СССР N 1586882, кл. B 23 K 31/02, 11/06, 1990 г.). Недостатком машины является сложность конструкции, обусловленная наличием привода перемещения узла подвески (каретки) сварочной головки и привода вращения свариваемой детали. Это усложняет также и условия эксплуатации машины. Кроме того, технические возможности известной машины ограничены, поскольку при необходимости выполнения любых других сварных швов, кроме кольцевых, необходимо провести модернизацию электронных узлов машины.

Целью изобретения является создание более совершенного устройства для контактной шовной сварки, обеспечивающего достижение нового технического результата: упрощение конструкции и улучшение условий эксплуатации устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для контактной шовной сварки, содержащее корпус, установленные на нем каретку с приводом перемещения посредством винтового механизма, механизм давления и верхний электронный узел, электрод которого выполнен в виде ролика, согласно изобретению, оно снабжено зубчатой передачей и бесконтактным датчиком шага сварного шва, при этом привод перемещения каретки выполнен в виде электродвигателя, вал которого через зубчатую передачу соединен с ходовым винтом винтового механизма, бесконтактный датчик шага сварного шва выполнен индукционным, причем управляющий элемент датчика выполнен в виде диска с расположенными по периметру радиальными пазами и закреплен на выходном валу зубчатой передачи, а управляемый элемент датчика шага сварного шва включен в электрическую цепь управления сварочным током, ролик электронного узла закреплен на конце шарнирно установленного на каретке Г-образного двуплечего рычага, другой конец которого связан с механизмом давления, выполненным в виде пружины растяжения, связанной с регулировочным винтом, который закреплен на каретке.

Существенными отличительными признаками изобретения являются наличие зубчатой передачи и бесконтактного датчика шага сварного шва, выполнение привода перемещения каретки в виде электродвигателя, связь вала электродвигателя через зубчатую передачу с ходовым винтом, выполнение бесконтактного датчика индукционным, закрепление управляющего элемента датчика на выходном валу зубчатой передачи, выполнение управляющего элемента датчика в виде диска с расположенными по периметру радиальными пазами, включение управляемого элемента бесконтактного датчика в электрическую цепь управления сварочным током, выполнение верхнего электродного узла в виде Г-образного двуплечего рычага с роликом, шарнирное закрепление двуплечего рычага на каретке, связь рычага с механизмом давления, выполнение механизма давления в виде пружины растяжения и регулировочного винта, закрепленного на каретке.

Совокупность указанных отличительных признаков позволяет обеспечить достижение нового технического результата при реализации устройства для контактной шовной сварки.

Выполнение привода перемещения каретки в виде электродвигателя, связанного через зубчатую передачу с ходовым винтом, снабжение устройства индукционным бесконтактным датчиком шага сварного шва, выполнение верхнего электродного узла в виде шарнирно закрепленного на каретке Г-образного двуплечего рычага со сварочным роликом позволяют осуществлять продольную шовную шаговую сварку как плоских, так и цилиндрических деталей. При этом появляется возможность изменения в широком диапазоне шага сварных швов.

Датчик шага сварного шва выдает импульсы через малые линейные перемещения каретки (через сотые доли мм), что позволяет менять шаг сварного шага, хотя и дискретно, но достаточно плавно, обеспечивая включение сварочного тока через любое требуемое число импульсов датчика шага сварного шва. При этом обеспечивается постоянство шага сварки, что важно для получения герметичности сварных швов.

Величина шага сварки определяется: где t шаг ходового винта; z число радиальных пазов диска датчика шага сварного шва; m число импульсов датчика шага сварки, через которое включается импульс сварочного тока.

Выполнение верхнего электродного узла в виде шарнирно закрепленного на каретке Г-образного двуплечего рычага со сварочным роликом на одном из плеч, а механизма давления в виде пружины растяжения и регулировочного винта значительно упрощает конструкцию устройства и его обслуживание. При этом улучшаются условия эксплуатации устройства, поскольку появляется возможность плавной регулировки усилия сжатия электродов с минимальными затратами времени.

На фиг. 1 изображено устройство для контактной шовной сварки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1.

Устройство для контактной шовной сварки содержит корпус 1, на котором установлен сварочный трансформатор 2, соединенный гибкими токоподводами 3 и 4 с установленным на корпусе 1 нижним электродным узлом 5 и верхним электродным узлом 6, установленным на каретке 7, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения по направляющим 8, 9 с помощью ходового винта 10, взаимодействующего с гайкой 11, закрепленной на каретке 7. Ходовой винт 10 через зубчатую передачу 12 соединен с валом 13 электродвигателя 14 постоянного тока и с регулируемыми оборотами. На выходном валу 15 передачи 12 установлен управляющий элемент в виде диска 16 с размещенными по его периметру радиальными пазами 17, который имеет возможность взаимодействия с управляемым элементом (не показан) индукционного бесконтактного датчика шага сварного шва 18, установленного на корпусе 1. Управляемый элемент датчика 18 подключен в электрическую цепь управления сварочным током. Электродный узел 6 выполнен в виде ролика 19, закрепленного на одном конце шарнирно установленного на оси 20 на каретке 7 Г-образного двуплечего рычага 21, другой конец которого связан с одним концом пружины растяжения 22, другой конец которой связан с регулировочным винтом 23, установленным на каретке 7. На каретке 7 установлен также кулачок 24 с рукояткой 25, взаимодействующий с рычагом 21, регулируемый упор 26, ограничивающий перемещение плеча рычага 21 с роликом 19 после окончания сварки деталей 27. На корпусе 1 установлены также бесконтактные датчики 28 и 29 с возможностью взаимодействия с флажками 30 и 31, закрепленными на каретке 7.

Устройство работает следующим образом.

Свариваемые детали 27 устанавливаются на нижний электродный узел 5 и закрепляются. С помощью регулировочного винта 23 обеспечивается растяжение пружины 22, соответствующее необходимому усилию прижатия ролика 19 к свариваемым деталям 27. Рукояткой 25 кулачок 24 выводится из взаимодействия с рычагом 21, при этом ролик 19 опускается вниз. Задатчиком (не показан), установленным на пульпе управления (не показан) и включенным в электрическую цепь управления сварочным током, задается необходимое число, соответствующее количеству импульсов, выдаваемых бесконтактным датчиком 18, через которое происходит включение сварочного тока и осуществляется сварка с требуемым шагом сварного шва. Включается электродвигатель 14, вращение вала 13 которого через зубчатую передачу 12 передается на ходовой винт 10, в результате взаимодействия которого с гайкой 11 каретка 7 начнет перемещаться, например влево по направляющим 8, 9. При выходе флажка 31 из паза бесконтактного датчика 29 включается сварочный ток. При дальнейшем перемещении каретки 7 через равные отрезки пути осуществляется импульсная подача сварочного тока, частота импульса сварного шва 18 и производится сварка деталей 27. В тот момент, когда сварочный ролик приблизится к противоположной кромке деталей 27, флажок 30 войдет в паз датчика 28, в результате чего прекратится подача сварочного тока и отключится электродвигатель 14. Сваренные детали 27 снимаются, а на нижний электродный узел 5 устанавливаются новые. Причем предварительно поворотом рукоятки 25 кулачок 24 вводится в взаимодействие с рычагом 21, в результате чего сварочный ролик 19 поднимается вверх.

После установки деталей 27 на нижний электродный узел 5 сварочный ролик опускается на свариваемые детали 27, включается электродвигатель 14, причем вал 13 будет вращаться в противоположном направлении, в результате чего каретка 7 начнет перемещаться вправо, флажок 30 выйдет из паза датчика 28 и включится сварочный ток. Дальнейшие операции сварки будут осуществляться в описанном выше порядке.

Предлагаемое устройство для контактной шовной сварки при некотором упрощении конструкции более удобно в эксплуатации, позволяет производить сварку широкой номенклатуры деталей с наложением различных сварочных швов.

Формула изобретения

Устройство для контактной шовной сварки, содержащее корпус, установленную на нем каретку, винтовой механизм ее перемещения с приводом, верхний электродный узел с роликовым электродом, механизм его прижатия и электрическую цепь сварочного тока, отличающееся тем, что устройство снабжено бесконтактным индукционным датчиком шага сварного шва, управляющий элемент которого выполнен в виде диска с радиальными пазами по окружности, а управляемый элемент включен в электрическую цепь сварочного тока, привод перемещения каретки выполнен в виде электродвигателя, причем его вал соединен с винтовым механизмом посредством зубчатой передачи, управляющий элемент закреплен на выходном валу зубчатой передачи, при этом на каретке шарнирно установлен Г-образный двуплечий рычаг, роликовый электрод закреплен на одном конце этого рычага, а механизм прижатия роликового электрода выполнен в виде регулировочного винта, закрепленного на каретке и соединенного через пружину растяжения с другим концом рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3